WO2017014208A1 - ガス排出構造体及び射出成形金型 - Google Patents

ガス排出構造体及び射出成形金型 Download PDF

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WO2017014208A1
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rectangular
gas discharge
gas
rectangular grooves
discharge structure
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博樹 布瀬
真紀 小林
敏雄 満嶋
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三光合成株式会社
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/10—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated venting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/34—Moulds having venting means

Definitions

  • the present invention relates to a gas discharge structure and an injection mold.
  • This gas discharge structure has a slit that forms a gas flow path, and the rectangular groove serving as the slit has a groove width and length so that the resin does not flow into the gas discharge structure on the product surface.
  • the laminated structure has a longer interval between adjacent rectangular grooves, and as a result, the ratio of the rectangular groove length / plate length has been reduced (Patent Document 1). ). Further, the thickness of the plate forming the gas discharge structure is set to be thick in consideration of deformation of the rectangular groove constituting plate due to machining or molding pressure. As a result, there is a commercial product that has a laminated structure in which the ratio of the rectangular groove width / plate thickness is reduced to reduce the number of laminated plates at a constant thickness.
  • the distribution of the slit grooves in the stacking direction is rough, the position of the resin merging and the position of the gas discharge path do not coincide with each other, and it is necessary to change the stack thickness in order to adjust this. Furthermore, because of the structure having bolt fastening and positioning pins, when assembling the structure into the mold, assembly work or positioning work of the structure itself is required. In addition, since the rectangular groove extends deeper than the product surface, it is easy for gas residue to accumulate, and it is difficult to remove the gas residue even after cleaning, requiring disassembly and cleaning / assembly.
  • the present invention is an integral structure that has an efficient and high opening ratio that can easily discharge the gas in the cavity and does not require assembly or positioning, and can be used for molding pressure.
  • An object of the present invention is to provide a gas discharge structure that has a gas discharge path that is straight and has no steps, and an injection mold using the same, in order to prevent gas residue from being provided with a structure that can withstand reinforcing bars.
  • a gas discharge structure includes one flow path cross section derived from a pressure loss equation, a reinforcing flow beam derived from a flow channel total area satisfying a gas discharge rate, and a strength calculation equation.
  • a gas discharge structure with a flow path plane having a checkerboard pattern and a depth is formed, and a change in the cross section of the gas flow path is eliminated, gas residue accumulation is prevented, and assembly bolts and positioning pins are not used. It was constructed in consideration of preventing the road from decreasing.
  • a unit thin plate in which a plurality of rectangular grooves are provided on one side plane of the thin piece and a plurality of protrusions are provided through the plurality of rectangular grooves is formed in the direction of the rectangular grooves and the protrusions.
  • a plurality of rectangular holes and reinforcing bars are formed by joining and integrating a plane opposite to the surface having the rectangular groove and the protruding portion and a top plane of the protruding portion.
  • a unit thin plate comprising a plurality of rectangular grooves having a certain width and a certain depth and penetrating through the plurality of rectangular grooves and arranged in parallel through the plurality of rectangular grooves is formed into a rectangular shape on one side plane of the thin piece.
  • the top surface of the protrusion of the surface having the groove and the protrusion and the flat surface opposite to the surface having the rectangular groove and the protrusion are aligned and joined together by aligning the directions of the rectangular groove and the protrusion. It can be made up of a rectangular hole and a reinforcing bar.
  • the rectangular groove of the unit thin plate and the projecting portion arranged in parallel through the rectangular groove may be formed by photoetching, and further, the rectangular groove penetrating through the unit thin plate with a certain width and certain depth.
  • the plurality of protrusions having a certain height protruding in parallel from the plane portion via the plurality of rectangular grooves can be formed by photoetching.
  • the plane opposite to the surface having the rectangular groove and the protruding portion and the top plane of the protruding portion can be joined by diffusion bonding.
  • the entire surface excluding the rectangular groove is diffusion bonded, so that an integrated gas discharge structure that does not require the use of assembly bolts or positioning pins can be obtained.
  • the flow path can be prevented from decreasing.
  • the injection mold of the present invention comprises a unit thin plate having a plurality of rectangular grooves provided on one side plane of a thin piece, and a plurality of protrusions arranged in parallel via the plurality of rectangular grooves.
  • the top flat surface of the projecting portion of the surface having the rectangular groove and the surface opposite to the surface having the projecting portion are joined and integrated by aligning the directions of the rectangular groove and the projecting portion, and a plurality of layers are laminated to form a rectangular hole and a reinforcing bar.
  • the gas discharge structure is fitted into the mold body so as to constitute a part of the molding surface.
  • a plurality of rectangular grooves having a certain width and a certain depth are provided on one side plane of the thin piece, and a plurality of protrusions having a certain height are arranged in parallel through the plurality of rectangular grooves.
  • a plurality of unit thin plates are stacked with the top flat surface of the protruding portion of the surface having the rectangular groove and the protruding portion and the plane opposite to the surface having the rectangular groove and the protruding portion aligned in the direction of the rectangular groove and the protruding portion. They may be joined and integrated to form a plurality of rectangular holes and reinforcing bars.
  • the gas discharge structure incorporated in the injection mold has a strength that can withstand the resin pressure and the vicinity of the end of the one-way flow of the resin over the entire mass production period.
  • the gas discharge structure incorporated in the injection mold has a strength that can withstand the resin pressure and the vicinity of the end of the one-way flow of the resin over the entire mass production period.
  • it In the vicinity of the merging position of the counterflow and the counterflow, it has a high opening ratio from the inlet to the outlet in order to easily discharge the gas in the cavity, and there are fastening bolts and positioning pins to eliminate the need for operations such as assembly and positioning.
  • the gas discharge structure 1 of the present embodiment is formed by laminating a plurality of unit thin plates 2 and joining them together.
  • a plurality of rectangular grooves 4 having a constant width and a predetermined depth are provided on one side plane 3 of the unit thin plate 2.
  • a plurality of projecting portions 5 having a certain height projecting from the one-side plane 3 through the plurality of rectangular grooves 4 are provided.
  • the rectangular grooves 4 and the protrusions 5 are aligned in a manner in which the top flat surface 7 of the protruding portion 5 is brought into contact with the flat surface 6 opposite to the one-side flat surface 3 of the unit thin plate 2, and a plurality of layers are laminated together.
  • the gas discharge structure 1 of the present embodiment including a large number of rectangular holes 8 and reinforcing bars 9 is obtained by joining and integrating the flat surface 6 and the top flat surface 7 of the protruding portion 5.
  • the gas discharge structure 1 has a unit thin plate thickness of 1 mm or less, a depth of the rectangular groove 4 of 0.03 mm or less, a width / depth ratio which is a ratio of the width to the depth of 50 or more, and the rectangular groove 4 It can be formed by setting the gap length to 1 mm or less, the end processed portions at both ends to 0.5 mm or more, and the number of stacked layers to 5 or more.
  • a rectangular groove 4 passing through the unit thin plate 2 having a certain width and a certain depth and a plurality of protrusions 5 having a certain height projecting from the planar portion through the plurality of rectangular grooves 4 are formed by a photoetching process. be able to. As shown in FIG. 6, this photoetching removes and cleans the front and back surfaces of the material flakes, and after applying a photosensitive resin (resist), the groove pattern film prepared in advance is applied to the photosensitive resin (resist). In general, the groove pattern is formed by being attached to and baked by UV irradiation. After etching this to form grooves in the material, the photosensitive resin is removed by thinning, washing and drying.
  • the thinner unit thin plate 2 can be used as necessary, and the number of stacked layers per unit thickness can be increased.
  • the ratio of the depth of the rectangular groove 4 to the thickness of the unit thin plate 2 can be increased, and a high aperture ratio of the rectangular hole 8 can be realized during lamination.
  • Bonding and integration of the flat surface 6 and the top flat surface 7 of the protrusion 5 can be performed by diffusion bonding.
  • Diffusion bonding is performed by bringing the flat surface 6 and the top flat surface 7 of the protruding portion 5 into close contact and pressurizing and heating in a controlled atmosphere such as a vacuum or an inert gas.
  • a controlled atmosphere such as a vacuum or an inert gas.
  • bonding can be performed using diffusion of atoms generated on the bonding surface.
  • an integrated gas discharge structure 1 that does not require the use of assembly bolts or positioning pins is obtained.
  • the flow path can be prevented from decreasing.
  • the reinforcing bar 9 can be set to be thin, and a high opening ratio of the rectangular hole 8 can be realized.
  • FIG. 7 shows an injection mold 10 according to an embodiment of the present invention to which the gas discharge structure 1 according to the present embodiment is applied.
  • the injection mold 10 includes a fixed mold 11 and a movable mold 12.
  • a cavity 13 is formed between the fixed mold 11 and the movable mold 12.
  • the cavity 13 is provided with a rib forming region 13a, a boss forming region 13b, a protrusion forming region 13c, and the like according to the design based on the attributes of the target product.
  • the movable mold 12 is configured by combining the main body 14 and the cavity forming portion 15, and the cooling hole 16 is disposed in the cavity forming portion 15.
  • the main body portion 14 is provided with a gas flow path 17 connected to the rib forming region 13a, the boss forming region 13b, and the protrusion forming region 13c.
  • the gas flow path 17 has a connecting portion for each of the rib forming region 13a, the boss forming region 13b, and the protrusion forming region 13c in the cavity forming portion 15, and the gas discharge structure 1 is disposed in each of the connecting portions.
  • the gas discharge structure 1 incorporated in the injection mold 10 has a strength that can withstand the resin pressure, and the end of the one-way flow of the resin and the confluence of the counter flow over the entire mass production period. In the vicinity of the position, it has a high opening ratio that allows the gas in the cavity to be easily discharged, and it is an integrated structure that does not have fastening bolts or positioning pins to eliminate work such as assembly and positioning. In addition, in order to prevent gas residue accumulation, it is possible to simultaneously satisfy that the gas flow path is linear and has no step.
  • Resins for injection molding using the above molds are polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polybutylene-ethylene terephthalate (PBT-PET copolymer resin), polyether ether ketone (PEEK resin), polyphenylene.
  • PVC polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBT-PET copolymer resin polyether ether ketone
  • PEEK resin polyphenylene.
  • Thermosetting resins such as phenol resin (PF), epoxy resin (EP), diallyl phthalate resin (PDAP), silicone resin (SI), polyimide resin (PI), melamine resin (MF), urea resin (UF) It is.
  • inorganic fillers such as carbon fibers, glass fibers, glass beads, and talc may be appropriately blended with these thermoplastic resins and thermosetting resins.
  • blend organic fillers such as a cellulose nanofiber suitably.
  • the gas discharge structure 1 shown in FIG. 8 was prepared as follows, and resin molding was performed with an injection mold 10 using the gas discharge structure 1.
  • L21.6mm ⁇ W10.1mm ⁇ t0.2mm SUS plate L21.6mm, W10.1mm on one surface, 1.0mm away from both ends of L21.6mm, and the groove spacing is set to L0.4mm at equal intervals.
  • a rectangular groove 4 of 6 mm ⁇ D 0.025 mm was repeatedly provided at five locations by etching.
  • 45 unit thin plates 2 having the same groove shape and outer shape are overlapped, and L21.6 mm ⁇ W10.1 mm ⁇ t0.5 mm reinforcing SUS plates are overlapped on both longitudinal sides of the unit thin plate 2.
  • a thin plate laminate which is a laminate consisting of a single thin plate, was constructed. After that, 47 thin plate laminates were made into an integral component of L21.6 mm ⁇ W10.1 mm ⁇ H10 mm using diffusion bonding.
  • the rectangular grooves 4 of L3.6 mm ⁇ D0.025 mm have pitches of H10 mm direction 0.2 mm and L21.6 mm direction pitch 4. 180 pieces were formed at equal intervals of 0 mm, penetrating through the back surface of L21.6 mm ⁇ H10 mm.
  • FIG. 9 shows a molded product obtained by resin molding with the injection mold 10 using the gas discharge structure 1.
  • FIG. 10 shows a molded product obtained by an injection mold without using the gas discharge structure 1 as a comparative example.
  • the obtained molded product was an automobile exterior part, and the molded product weight was 580 gr.
  • Polypropylene (black coloring) was used as the resin material, and a molding machine having a clamping force of 1250 tons was used.
  • a three-point hot runner gate was used as the mold.
  • the molding conditions were a resin temperature of 220 ° C., a mold temperature of 30 ° C., and an injection speed of 25% (screw diameter ⁇ 105 mm).
  • FIG. 10 shows a molded product obtained by resin molding with the injection mold 10 using the gas discharge structure 1.
  • FIG. 10 shows a molded product obtained by an injection mold without using the gas discharge structure 1 as a comparative example.
  • the obtained molded product was an automobile exterior part, and the molded product weight was 580 gr

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Abstract

単位薄板２の片側平面３の反対側の平面６に突出部５の頂部平面７を当接させる態様で矩形溝４及び突出部５の方向を一致させ、揃えて複数積層し、その状態で平面６と突出部５の頂部平面７とを接合一体化することによって多数の矩形穴３と補強桟４とからなるガス排出構造体１を得る。　このガス排出構造体は、キャビティー内のガスを容易に排出できる効率の良い高い開口率を有し、組み立てや位置決め等の作業を必要としない一体構造であり、成形圧に耐える補強桟を有する構造であると共に直線状で段差のないガス排出路を有する。　また、このガス排出構造体１は単位薄板厚み１ｍｍ以下とし、矩形溝４の深さを０．０３ｍｍ以下として、その幅と深さの比である幅／深さ比を５０以上とし，また矩形溝４間長さを１ｍｍ以下、両端の末加工部分を０．５ｍｍ以上とし、積層枚数を５以上として形成することができる。

Description

ガス排出構造体及び射出成形金型
　本発明は、ガス排出構造体及び射出成形金型に関する。
　樹脂成形品の射出成形に当たっては、成形金型への樹脂の射出に伴い成形金型内の空気を外部へ排出する必要があることから、成形金型に微細間隙のガス排出構造体を配置している。このガス排出構造体は、ガス流路を形成するスリットを有してなり、このスリットとなる矩形溝は製品面ではガス排出構造体に樹脂が流入しないような溝幅と長さとし、製品面から離れた奥で断面が広く取られた矩形溝を複数設けた板を、ボルトを利用して締結した構造やピンを利用して位置決めした構造としていた。その様に、締結部ボルトや位置決めピンを設けるため、隣接する矩形溝の間隔を長く取った積層構造体としている結果、矩形溝長さ／板長さの比を小さくしていた（特許文献１）。
　またこのガス排出構造体を形成する板の厚みは、機械加工や成形圧力による矩形溝構成板の変形を考慮して厚く設定していた。その結果、矩形溝幅／板厚の比を小さくして一定厚みにおける板の積層枚数が少ない積層構造体としている市販品が存在した。
特開２００４－１６７７１４号公報
　以上の特許文献１に示されるガス排出構造体や市販品では構造体長さに対しスリット溝の合計長さが短いこと、構造体厚みに対し、板の積層枚数が少ないことなどから、開口率が低くガス排出効率が悪かった。このため金型キャビティー内への樹脂充填に伴い、単位時間あたりに排出が必要なガス排出量に比べ、スリット溝を通じて金型キャビティー外へ排出する能力が低いことから、ガスがキャビティー内に残留し、得られる樹脂製品の品質悪化の原因となっていた。
　積層方向のスリット溝の分布が粗であるために、樹脂合流の位置とガス排出路の位置が一致しないことが発生し、これを調整するために積層厚みを変える必要が生じていた。
　さらにボルト締結や位置決めピンを有する構造のため、金型へ構造体を組み込む際に、構造体自身の組み立て作業や位置決め作業などを必要とした。
　加えて矩形溝が製品面より奥で広がっているために、ガス残滓が集積しやすく、洗浄を行った際もガス残滓を除去しにくく、分解洗浄・組み立てが必要であった。
　本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、キャビティー内のガスを容易に排出できる効率の良い高い開口率を有し、組み立てや位置決め等の作業を必要としない一体構造であり、成形圧に耐える補強桟を有する構造であると共にガス残滓を防止するため、直線状で段差のないガス排出路を有するガス排出構造体及びこれを用いてなる射出成形金型を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明に係るガス排出構造体は、圧力損失式から導かれる１つの流路断面と、ガス排出率を満たす流路総面積と強度計算式から導かれる補強桟などを勘案し、流路平面が升目模様で奥行きを有するガス排出構造体とし、また、ガス流路断面の変化をなくし、ガス残滓堆積を防止すると共に組み立て用ボルトと位置決めピンを使用せず、流路の減少を防止することを勘案して構成された。
　すなわち本発明に係るガス排出構造体は薄片の片側平面に矩形溝を複数設け、その複数の矩形溝を介して複数の突出部を設けてなる単位薄板を、前記矩形溝及び前記突出部の方向を揃えて複数積層し、前記矩形溝及び前記突出部を有する面とは反対側の平面と前記突出部の頂部平面とを接合一体化してなり、複数の矩形穴と補強桟とからなることを特徴とする。
　薄片の片側平面に、一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝を複数設けてその複数の矩形溝を介して並列する一定高さの複数の突出部を設けてなる単位薄板を、矩形溝及び突出部を有する面の突出部の頂部平面と矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面とを矩形溝及び突出部の方向を揃えて複数積層して接合一体化してなり、多数の矩形穴と補強桟とからなるようにすることができる。
　前記単位薄板の矩形溝及びその矩形溝を介して並列する突出部はフォトエッチングにより形成されてなるようにすることができ、さらに前記単位薄板の一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝及びその複数の矩形溝を介して平面部から並列して突出する一定高さの複数の突出部はフォトエッチングにより形成されてなるようにすることができる。
　これによって精密にガス流路断面の変化をなくし、ガス残滓堆積を防止することができる。特に矩形溝を加工圧力のないエッチング加工によって形成したことにより、必要に応じてより薄い板の使用が可能となり単位厚みあたりの積層枚数を増やすことができる。また、矩形溝深さの対薄板厚みの比率を高くすることが可能となり積層時に高い開口率を実現することができる。
　前記矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面と前記突出部の頂部平面とを拡散接合によって接合してなるようにすることができる。このように矩形溝を除く全面を拡散接合としたことにより、組み立てボルトや位置決めピンの使用が不要な一体化されたガス排出構造体とすることが可能となる。また同時に流路の減少を防止することができる。さらに補強桟を細く設定することが可能となり、高い開口率を実現できた。
　また本発明の射出成形金型は、薄片の片側平面に、矩形溝を複数設け、その複数の矩形溝を介して並列する複数の突出部を設けてなる単位薄板を、矩形溝及び突出部を有する面の突出部の頂部平面と矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面とを矩形溝及び突出部の方向を揃えて接合一体化して複数積層して矩形穴と補強桟とからなるガス排出構造体が成形面の一部を構成するように金型本体へ嵌め込んだことを特徴とする。
　前記ガス排出構造体は、薄片の片側平面に、一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝を複数設けてその複数の矩形溝を介して並列する一定高さの複数の突出部を設けてなる単位薄板を、矩形溝及び突出部を有する面の突出部の頂部平面と矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面とを矩形溝及び突出部の方向を揃えて複数積層して接合一体化してなり、複数の矩形穴と補強桟からなるようにしてもよい。
　本発明のガス排出構造体及び射出成形金型によれば、射出成形金型に組み込まれるガス排出構造体には、樹脂圧に耐える強度と、量産全期間にわたって、樹脂の１方向流れの末端付近や対向流の合流位置付近において、キャビティー内のガスを容易に排出するため入り口から出口まで高い開口率を有すること、また組立や位置決めなどの作業を不要とするため締結ボルトや位置決めピンを有しない一体構造であること、更にガス残滓堆積を防止するためガス流路は直線状で段差がないことなどを同時に満たすことが可能となる。
本発明に係るガス排出構造体の一実施の形態の正面図である。 本発明に係るガス排出構造体の一実施の形態の部分正面図である。 図２に示す部分の平面図である。 図１に示すガス排出構造体の側面図である。 図１に示すガス排出構造体の部分拡大図である。 本発明に係るガス排出構造体の製造プロセスを示す説明図である。 本発明に係る射出成形金型の一実施の形態の断面模式図である。 本発明の実施例で作成したガス排出構造体の斜視図である。 本発明に係る射出成形金型の実施例で作成した製品の写真である。 本発明に係る射出成形金型の実施例に対する比較例で作成した製品の写真である。
　以下に本発明の一実施の形態のガス排出構造体につき図面を参照して説明する。
　図１～図５に示す様に本実施の形態のガス排出構造体１は、単位薄板２を、複数積層して接合一体化してなる。単位薄板２の片側平面３には、一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝４が複数設けられる。その複数の矩形溝４を介して片側平面３から突出する一定高さの複数の突出部５が設けられる。
　この単位薄板２の片側平面３の反対側の平面６に突出部５の頂部平面７を当接させる態様で矩形溝４及び突出部５の方向を一致させ、揃えて複数積層する。
　その状態で平面６と突出部５の頂部平面７とを接合一体化することによって多数の矩形穴８と補強桟９とからなる本実施の形態のガス排出構造体１が得られる。
　このガス排出構造体１は単位薄板厚み１ｍｍ以下とし、矩形溝４の深さを０．０３ｍｍ以下として、その幅と深さの比である幅／深さ比を５０以上とし，また矩形溝４間長さを１ｍｍ以下、両端の末加工部分を０．５ｍｍ以上とし、積層枚数を５以上として形成することができる。
　前記単位薄板２の一定幅と一定深さを有し貫通する矩形溝４及びその複数の矩形溝４を介して平面部から突出する一定高さの複数の突出部５はフォトエッチング工程により形成することができる。
　このフォトエッチングは図６に示されるように材料薄片の表裏面の汚れを除去して清浄化し、感光性樹脂（レジスト）を塗付後、予め作成された溝パターンフィルムを感光性樹脂（レジスト）に貼付して一般的にはＵＶ照射で焼付けることによって溝パターンを形成する。これをエッチングして材料に溝を形成した後、薄利・洗浄・乾燥することによって感光性樹脂を除去する。この様にエッチング加工によって形成することにより、必要に応じてより薄い単位薄板２の使用が可能となり単位厚みあたりの積層枚数を増やすことができる。また、矩形溝４の深さの対単位薄板２厚みの比率を高くすることが可能となり積層時に矩形穴８の高い開口率を実現することができる。
　平面６と突出部５の頂部平面７との接合一体化は拡散接合によって行うことができる。
　拡散接合は，平面６と突出部５の頂部平面７とを密着させ，真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で，加圧・加熱して行う。これによって接合面に生じる原子の拡散を利用して接合することができる。このように拡散接合とする場合には、組み立てボルトや位置決めピンの使用が不要な一体化されたガス排出構造体１が得られる。また同時に流路の減少を防止することができる。さらに補強桟９を細く設定することが可能となり、矩形穴８の高い開口率を実現することができる。
　図７は以上の本実施の形態のガス排出構造体１を適用した本発明の一実施の形態の射出成形金型１０を示す。
　射出成形金型１０は固定側金型１１と可動側金型１２とよりなる。固定側金型１１と可動側金型１２間にはキャビティ１３が形成される。キャビティ１３はリブ形成領域１３ａ、ボス形成領域１３ｂ、突起形成領域１３ｃ等が対象製品の属性に基づく設計に応じて設けられる。
　一方、可動側金型１２は本体部１４とキャビティ形成部１５とを組み合わせて構成され、このキャビティ形成部１５に冷却孔１６が配置される。また本体部１４にはリブ形成領域１３ａ、ボス形成領域１３ｂ、突起形成領域１３ｃに連結されるガス流路１７が設けられる。
　このガス流路１７はキャビティ形成部１５においてリブ形成領域１３ａ、ボス形成領域
１３ｂ、突起形成領域１３ｃそれぞれに対する連結部分を有し、その連結部分にそれぞれガス排出構造体１が配置される。
　射出成形金型１０によれば、射出成形金型１０に組み込まれるガス排出構造体１には、樹脂圧に耐える強度と、量産全期間にわたって、樹脂の１方向流れの末端付近や対向流の合流位置付近において、キャビティー内のガスを容易に排出することを可能とする高い開口率を有し、また組立や位置決めなどの作業を不要とするため締結ボルトや位置決めピンを有しない一体構造であること、更にガス残滓堆積を防止するためガス流路は直線状で段差がないことなどを同時に満たすことが可能となる。
　上記金型を用いて射出成形を行なう樹脂は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレレン－エチレンテレフタレート（ＰＢＴ－ＰＥＴ共重合樹脂）、ポリエーテル・エーテルケトン（ＰＥＥＫ樹脂）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、６ナイロン（ＰＡ６）、６－６ナイロン（ＰＡ６６）、６Ｔナイロン（ＰＡ６Ｔ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、等の熱可塑性樹脂である。これらを単独又は混合して用いることができる。また、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ジアリルフタレート樹脂（ＰＤＡＰ）、シリコーン樹脂（ＳＩ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）等の熱硬化性樹脂である。これらの熱可塑性樹脂ならびに熱硬化性樹脂に、耐熱性や寸法安定性を向上させる目的で、炭素繊維、ガラス繊維、ガラスビーズ、タルク等の無機充填材を適宜配合してもよい。またセルロースナノファイバー等の有機充填剤を適宜配合しても良い。
　以下のようにして図８に示すガス排出構造体１を作成し、これを用いた射出成形金型１０によって樹脂成形を行った。
　Ｌ２１．６ｍｍ×Ｗ１０．１ｍｍ×ｔ０．２ｍｍのＳＵＳ板のＬ２１．６ｍｍ、Ｗ１０．１ｍｍの一面に、Ｌ２１．６ｍｍの両端から各１．０ｍｍ離し、溝間を等間隔にＬ０．４ｍｍとして、Ｌ３．６ｍｍ×Ｄ０．０２５ｍｍの矩形溝４をエッチング加工により５カ所繰り返して設けた。同様に溝加工した単位薄板２を矩形溝４の方向と外形を揃えて４５枚重ね、更にその長手両側面に、Ｌ２１．６ｍｍ×Ｗ１０．１ｍｍ×ｔ０．５ｍｍの補強用ＳＵＳ板を重ね、４７枚の薄板からなる積層品である薄板積層品を構成した。その後、４７枚の薄板積層品を拡散接合を利用してＬ２１．６ｍｍ×Ｗ１０．１ｍｍ×Ｈ１０ｍｍの一体構成品とした。この一体構成品であるガス排出構造体１をＬ２１．６ｍｍ×Ｈ１０ｍｍの方向から見ると、Ｌ３．６ｍｍ×Ｄ０．０２５ｍｍの矩形溝４が、Ｈ１０ｍｍ方向ピッチ０．２ｍｍ、Ｌ２１．６ｍｍ方向ピッチ４．０ｍｍの等間隔に、Ｌ２１．６ｍｍ×Ｈ１０ｍｍの裏面に貫通して、１８０個形成された。結果、７．５％の高い開口率と、奥行き方向に段差のないガス抜き矩形穴８と、耐成形圧力用の補強桟９などを有し、ボルト締結や位置決めピンを不要とする一体構造を形成するガス排出構造体１を実現できた。
　ガス排出構造体１を用い射出成形金型１０によって樹脂成形を行い得られた成形品を図９に示す。またガス排出構造体１を用いない射出成形金型によって得られた成形品を比較例として図１０に示す。
 得られた成形品は自動車外装部品であり、その成形品重量は５８０ｇｒであった。樹脂材料としてポリプロピレン（黒色着色）を用い、型締力１２５０トンの成形機を使用した。
金型は３点ホットランナーゲートを用いた。成形条件は樹脂温度２２０℃、金型温度３０℃、射出速度２５％（スクリュー径φ１０５ｍｍ）とした。
図１０に示す比較例では入れ駒線の端面に設けたガス抜き溝範囲Ａは0.03ｍｍ×60ｍｍの大きさであったが、樹脂合流位置とガス抜き用金型入れ駒位置が異なり、ガスの抜けが悪くこの位置にガスが集まり、充填不良が発生した。
　これに対し図９に示す実施例ではガス排出構造体１（W10×Ｌ21.6）を２個配置した結果、成形時に、樹脂合流位置Ｃが４ｍｍ範囲で変動したが、ガス排出ブロック内に納まり、ガスが抜け、樹脂充填不良が解消した。
１・・・ガス排出構造体、２・・・単位薄板、４・・・矩形溝、５・・・突出部、８・・・矩形穴、６・・・平面、７・・・頂部平面。

Claims (4)

  1. 薄片の片側平面に矩形溝を複数設け、その複数の矩形溝を介して複数の突出部を設けてなる単位薄板を、前記矩形溝及び前記突出部の方向を揃えて複数積層し、前記矩形溝及び前記突出部を有する面とは反対側の平面と前記突出部の頂部平面とを接合一体化してなり、複数の矩形穴と補強桟とからなることを特徴とするガス排出構造体。
  2. 　前記単位薄板の矩形溝及びその矩形溝を介して並列する突出部はフォトエッチングにより形成されてなる請求項１記載のガス排出構造体。
  3. 前記矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面と前記突出部の頂部平面とを拡散接合によって接合してなる請求項１又は請求項２記載のガス排出構造体。
  4. 　薄片の片側平面に、矩形溝を複数設け、その複数の矩形溝を介して並列する複数の突出部を設けてなる単位薄板を、矩形溝及び突出部を有する面の突出部の頂部平面と矩形溝及び突出部を有する面と反対側の平面とを矩形溝及び突出部の方向を揃えて接合一体化して複数積層して矩形穴と補強桟とからなるガス排出構造体が成形面の一部を構成するように金型本体へ嵌め込んだことを特徴とする射出成形金型。
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